湖州師范學院求真學院 毛達望

機械設計制造及其自動化的設計及發(fā)展

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科學技術是第一生產力，近年來我國十分重視科學技術水平的提高。機械設計制作及自動化方面的技術對于化工生產有著重要的作用。提高化工生產機械設計及自動化設計水平，需要積極利用現(xiàn)有的資源，發(fā)揮機械自動化的優(yōu)點，將機械設計制造及其自動化技術應用于生產，滿足人們對生活和生產多元化的需求，推動該行業(yè)的發(fā)展，提高我國工業(yè)生產水平。

機械設計；制造；自動化；發(fā)展方向

引言

隨著經濟的發(fā)展，我國已實現(xiàn)工業(yè)生產的自動化，但自動化水平還比較低，與發(fā)達國家存在著一定的差距，需加大自動化設計的力度，為我國的工業(yè)發(fā)展服務，完善我國的工業(yè)體系。本文詳細地闡述了機械設計制造及其自動化的設計原則、設計實例、未來發(fā)展趨勢，以促進機械設計制造及其自動化的發(fā)展。

1 機械設計制造及其自動化的設計原則

機械設計制造及其自動化的設計要按照一定的設計原則，在設計前要明確設計的主要原則，在設計過程中要考慮機械的功能要求和對先進技術的利用，最終提高機械設計及其自動化的水平。

1.1 盡量滿足機械功能

任何機械的設計都需要考慮機械本身功能的實現(xiàn)，了解生產部門對于機械生產功能的要求，使生產出的產品滿足我國人民的生產和生活需求。通過提高機械設計制造及其自動化的設計水平來提高機械設備的性能，最終實現(xiàn)機械設備運轉的自動化，實現(xiàn)我國工業(yè)生產的先進性，使其成為推動我國工業(yè)生產發(fā)展的重要力量。

1.2 利用先進的機械技術

先進的機械技術在機械設計制造中發(fā)揮著重要的作用，在設計過程中要將機械技術融合其中。在設計前要充分掌握機械中的能量變化技術、信息處理技術、機械結構等相關信息。近些年，我國工業(yè)發(fā)展十分迅速，引進了大量先進的技術設備，這些技術設備具有不同的性能和種類，要提高機械設計及其自動化的設計水平必須要了解不同機械設備的信息，有效融合各種設備的性能。機械中的能量變化技術可有效地提高自動化設計服務水平，創(chuàng)新工業(yè)動力設備。而信息處理技術可為機械設計制造及其自動化提供數據，使設計更加科學化、合理化。

2 機械設計制造及其自動化的設計

機械設計制造及自動化的設計需要嚴格與生產實際相結合，通過科學合理的設計，有效地控制工藝變量，最終實現(xiàn)生產的自動化，提高生產的效率和生產產品的數量和質量，保證生產的平穩(wěn)，使生產獲得良好的控制。

2.1 鍋爐汽包水位控制方面的設計

2.1.1 單沖量控制系統(tǒng)設計。單沖量控制系統(tǒng)是一種簡單的控制給水系統(tǒng)，主要由汽包、省煤器、給水等幾部分構成，這種單沖量控制由于構成過于簡單，一旦出現(xiàn)水位下降嚴重、水體波動很大的情況，會使設備出現(xiàn)危險。因此，單沖量控制系統(tǒng)一般都用于小型鍋爐，為保障安全還需配上連鎖報警裝置。

2.1.2 雙沖量控制系統(tǒng)設計。雙沖量控制系統(tǒng)是一個控制蒸汽流量和對單回路反饋控制的系統(tǒng)，在單沖量控制系統(tǒng)的基礎上實現(xiàn)了對蒸汽流量的校正，確保水位控制閥能夠及時控制水位，保障水位的平穩(wěn)性。

2.1.3 三沖量控制系統(tǒng)設計。雖然雙沖量控制系統(tǒng)能很好地保障水位的平穩(wěn)，但在使用過程中需要靜態(tài)補償以保證控制閥成線性的特點，并且需要克服給水系統(tǒng)出現(xiàn)擾動。為此，引入給水流量信號，設計出三沖量控制系統(tǒng)通過微分作用，避免出現(xiàn)鍋爐停車現(xiàn)象。

2.2 冷卻器控制設計

冷卻器的主要作用是使冷卻劑在冷卻器內蒸發(fā)吸收工藝物料的熱量，使工藝物料的溫度達到標準的要求。在工業(yè)生產中一般采用以下幾種方法實現(xiàn)控制物料溫度的目的。

2.2.1 控制冷卻劑的流量。為有效控制冷卻劑的流量，設計了控制冷卻劑流量的方案，通過物料出口溫度與液位的串級控制，以限制液位的上限，很好地實現(xiàn)氣氨與液氨的轉化，最終達到控制液氨流量的目的。

2.2.2 控制氣氨排量?？刂茪獍迸帕康姆桨钢饕ㄟ^改變平均溫度來控制工藝物料的出口溫度，該方案的靈活性較強，但必須采取有效措施控制壓縮機入口的壓力波動，系統(tǒng)在運行過程中不可避免會出現(xiàn)一些故障，影響對氣氨排量的控制，需要在合理的部位安裝液位控制系統(tǒng)，避免氨管路內液氨影響壓縮機的正常運行。

3 機械設計制造及其自動化的未來發(fā)展方向

3.1 數字化的未來發(fā)展趨勢

近些年，各機械制造企業(yè)都認識到數字化對機械設計制造的作用，數字信息技術主要將信息數據以數字的形式展現(xiàn)在使用者面前，全面地了解機械設備的運行狀態(tài)，為后續(xù)的機械設備自動化維護提供數據支持，通過實現(xiàn)機械設計制造的數字化改變了傳統(tǒng)的靜態(tài)且多環(huán)節(jié)交流的情況，極大地縮短機械設備設計過程中的時間，提高機械設備生產出產品的數量和質量，是未來的發(fā)展趨勢。

3.2 綠色化的未來發(fā)展趨勢

在綠色環(huán)保思想的指導下，人們認識到要實現(xiàn)長遠利益的最大化，就要在設計過程中注意將綠色環(huán)保思想融入設計中。在設計過程要最大化地發(fā)揮機械設備效能，利用自動化技術在機械設備運行過程中進行有效地控制，避免出現(xiàn)一些不必要的故障，提高機械設備運行的時間，因此，在機械設計及其自動化的設計中綠色環(huán)保的元素必不可少。

3.3 機電一體的未來發(fā)展趨勢

機電一體化是將機械設備與計算機有機結合在一起，通過計算機準確地控制機械設備，是機械自動化技術的延伸，通過將這兩個方面有效地結合在一起，可充分發(fā)揮各自的魅力，使機械設備在運行過程中能夠最大限度地發(fā)揮設備的功能。機電一體化在柔性制造、工廠生產中都有廣泛的應用，是未來機械設計及其自動化的主要發(fā)展方向。

4 結語

機械設計制造及其自動化對于我國工業(yè)的發(fā)展有著重要的作用，要加大力度提高機械設計制造及其自動化水平。設計人員要積極了解機械設計及其自動化設計的原則，在發(fā)展過程中不斷地探索和引進新技術，促進機械制造及其自動化的發(fā)展。

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